Das Gelingen der Energiewende ist ein wichtiger Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland. Bis 2050 soll der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung 80 Prozent betragen. Das bedeutet, dass unser Energieversorgungssystem auf die neuen Anforderungen hin angepasst werden muss. Dabei geht es nicht nur um einen sicheren Netzbetrieb und die zuverlässige Versorgung mit Strom, sondern auch um die sichere Speicherung überschüssiger Energie.

Sichere und effiziente Erzeugung von Ökostrom

Ein wichtiger strategischer Pfeiler der Energiewende sind Offshore-Windenergieanlagen. Dank ihrer hohen Auslastung arbeiten sie effizienter als Windräder an Land. Bis zu 15.000 Megawatt Strom sollen diese Anlagen ab 2030 liefern. Um den wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen sicherzustellen, ist es entscheidend, deren Instandhaltungs- und Reparaturkosten zu minimieren.

Die BAM beschäftigt sich mit der sicherheitstechnischen Betrachtung von Bauweisen und Betrieb der Windenergieanlagen. Vor allem unter dem Aspekt der extrem hohen Lastspielzahlen und der korrosiven Beanspruchungen durch Witterungseinflüsse und Salzwasser ergeben sich eine Reihe von Herausforderungen an das Material und seine Überwachung auf Schäden. Das betrifft zum Beispiel die Rotorblätter, aber auch die gesamte Tragstruktur, das Getriebe und die geotechnische Gründung der Anlagen. Hier arbeiten Wissenschaftler der BAM zum Beispiel an innovativen Methoden wie der Thermografie, mit der Instandhaltungs- und Reparaturbedarfe vergleichsweise kostengünstig ermittelt werden können.

Strom aus Sonne und Wind sicher speichern

Eine weitere Herausforderung der Energiewende besteht darin, Strom aus erneuerbarer Energie zu speichern, bis er gebraucht wird. Dazu prüft die BAM den sicheren Einsatz neuer Methoden wie Power to Gas, bei dem das Erdgasnetz als Speicherort genutzt wird. Unter welchen Voraussetzungen das machbar ist, beschäftigt derzeit ein Team von BAM Wissenschaftlern.

Der sichere Transport von Wasserstoff als Energieträger der Zukunft spielt auch eine wichtige Rolle. Hierfür sind spezielle Druckgasbehälter vorgesehen, die höchsten Sicherheitsanforderungen genügen müssen. Die BAM forscht an Prüfmethoden, mit denen die Lebensdauer solcher Composite-Wasserstoffspeicher exakter vorhergesagt werden kann, und setzt auch hier hohe Standards für Sicherheit in Technik und Chemie.